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芝浦機械株式会社
株式会社安川電機
多摩川精機株式会社
三菱電機株式会社
オリエンタルモーター株式会社
アイダエンジニアリング株式会社

【2021年版】サーボモーター9選 / メーカー7社一覧

サーボモーターのメーカー7社・26製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


サーボモーターとは

サーボモーター

サーボモータは回転動作を必要とするロボットなどの動力源として使用され、他のモータと比較して、正確性と高速応答性を両立したい場面で主に用いられるモータです。

サーボモーターの使用用途

一般に、サーボモータは正確性と高速回転を必要とする場面で使用されており、その適用場面は多岐にわたります。例をあげると、自動車工場の産業用ロボットでは、数多くの部品を素早く正確にピッキングすることが求められ、他の場面では塗装や溶接作業をまったく同じ動作として再現することが求められます。

また、半導体製造装置から医療機器まで、現在の精密産業用の機器には、高い再現性と正確性が求められることが多く、大型から小型まで多くのサーボモータが各種生産設備で使用されています。

サーボモーターの原理

現在広く普及しているACサーボモータ内部には、回転軸に固定された永久磁石からなるローターと、その外周に複数個のステータが円環状に配置されています。このステータは電線が鉄心に巻き付けられた構造となっていて、ここへ交流が流れると電磁石の役割を果たし、一時的にN極やS極の性質を持ちます。交流は電流の位相が時々刻々と変化しているため、この電磁石の極性も時間とともに変化します。

一方で、ローターの永久磁石の極性は固定されているため、このステータとの間の引力と斥力を交互にコントロールしてローターを回転させることができます。これがサーボモータの回転動作原理です。

サーボモータにはエンコーダもついているため、ローターの回転時の位置や回数を検出することができます。この検出情報をPLCやドライバと通信することで、モータの稼働状況をその場でフィードバック制御することができるため、高速回転を高精度でコントロールすることが可能となります。

サーボモーターとステッピングモーターの違い

ステッピングモーターは1パルスでどれだけ回転するか決まっているので、パルス信号で回転の角度や速度を簡単かつ正確に制御できます。構造も簡単かつ低コストですが、急激な負荷で同期がずれたり、高回転ではトルクが小さく音が大きくなります。

一方サーボモーターは、回転をセンサーで検出してフィードバック信号をドライバに送ります。制御信号とフィードバック信号を比較して差がなくなるように出力を調整するので、細かい制御が可能になります。ステッピングモーターよりも滑らかに回転し、高トルクや高回転、急激な負荷でも安定します。しかし、モーターやドライバが複雑で高コストであり、フィードバック信号と比較して制御するので、出力の変化に対して遅れが生じます。

サーボモーターは、頻繁に始動や停止を繰り返したり、超低速や逆転など細かい制御をしたい場合に使用されます。

サーボモーターのトルク

サーボモーターのトルクは、定格トルクと瞬時最大トルクに分けられています。

定格トルクは、モーターの定格出力、定格回転速度の状態で出力されるトルクのことです。通常運転時はこのトルク以下で使用します。

瞬時最大トルクは、短時間に出力可能な最大のトルクであり、加速や減速にかかる時間を短縮することが可能です。定格トルクより3~5倍ほどのトルクを発生させられますが、瞬時最大トルクでモーターを使い続けると寿命が短くなってしまうので、通常運転時は定格トルク以下で使用するとモーターが長持ちします。

サーボモーターを選定する際には、機械の負荷トルクや慣性モーメント、機械の制御パターンなどを考えて、必要なモーターの速度やトルクを求める必要があります。

サーボモーターの使い方

工場などでは基本的にプログラマブルコントローラサーボアンプを接続して使用します。サーボアンプとサーボモーターは、性能を生かせるように一緒に販売されていることが多いです。

ロボットやコントローラなど、電子工作で使用するサーボモーターは、マイコンボードと電池で動作します。サーボモーター用のライブラリが用意されているものもあるので、コードを記述するだけで簡単に動かすことができます。

参考文献
https://www.fujielectric.co.jp/products/column/servo/servo_01.html
https://www.jel-robot.co.jp/term/term003.html
http://サーボモータの基礎知識(友原健治) https://www.jstage.jst.go.jp/article/jrsj1983/25/7/25_7_1033/_pdf

サーボモーターのメーカー情報

サーボモーターのメーカー7社一覧


サーボモーターのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 三菱電機株式会社
  2. 2 株式会社安川電機
  3. 3 オリエンタルモーター株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 近藤科学株式会社
  2. 2 多摩川精機株式会社
  3. 3 芝浦機械株式会社

歴史のある会社

  1. 1 オリエンタルモーター株式会社
  2. 2 株式会社安川電機
  3. 3 アイダエンジニアリング株式会社

サーボモーター9選

KRS-5054HV ICS H.C

近藤科学株式会社 KRS-5054HV ICS H.C 画像出典: 近藤科学株式会社公式サイト

特徴

KRS-5054HVICSH.Cは、産業用ロボットに組み込みやすいような形状のパッケージをしている、高トルクが特徴のサーボモータになります。

43×32×32.5の大きさでありながら、最大トルクが58.6kgf・cm、最高スピードが58.8rpmと高いスペックを要しています。

製品のラインナップは5種類あり、高強度のアルミケースを採用している製品や、ケースビスを用いて構造を強化している製品などがあります。

パソコンやマイコンボード、コントロールボードから制御をすることができます。

近藤科学株式会社の会社概要

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KRS-6104FHV ICS

近藤科学株式会社 KRS-6104FHV ICS 画像出典: 近藤科学株式会社公式サイト

特徴

KRS-6104FHVICSは、近藤化学工業社のサーボモータのラインラップの中でも、搭載しやすさに重点を置いた製品になります。

パッケージのケースの6面全てに取り付け部があり、サーボモータを固定するために使用される搭載機器側の加工を削減することができます。

従来の製品よりも太い出力軸や、特殊のアルミギアとステンレスギアによって、強度が向上しているため、長寿命で使用することができます。

専用のソフトウェアを使用することで、トルクや回転数などの制御をすることができます。

近藤科学株式会社の会社概要

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BSサーボモータシリーズ

芝浦機械株式会社 BSサーボモータシリーズ 画像出典: 芝浦機械株式会社公式サイト

特徴

BSサーボモータは、芝浦機械製のBSサーボXシリーズアンプとセットで使用することで、高性能な動作が可能になるサーボモータになります。

製品ラインラップやカスタマイズの選択肢が豊富で、コンパクトでありながら、高出力と耐久性が高い小型タイプ、最大で55kWの出力が可能な大型タイプまであります。

購入時には、カスタマーサービスの人が、使用用途に応じて適切なサーボモータやアンプを選定してくれるので、安心して購入することができます。

芝浦機械株式会社の会社概要

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Σ-7シリーズ

株式会社安川電機 Σ-7シリーズ 画像出典: 株式会社安川電機公式サイト

特徴

Σ-7シリーズサーボモータは、安川電機社のサーボモータのラインラップの中でも、最も精密な制御に対応している製品になります。

Σ-7シリーズは、5種類のラインラップが展開されており、単軸の製品や、2軸の製品、コントローラが内蔵の製品、小型の製品、アンプ内蔵の製品となっており、使用用途に応じて選択することができます。

安川電機社独自の調整レス機能を使用することで、サーボのゲイン調整が不要のため、使いやすい製品になります。

株式会社安川電機の会社概要

  • 会社所在地: 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号
  • URL: https://www.yaskawa.co.jp/
  • 創業: 1915年
  • 従業員数: 15,179人

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Σ-Vシリーズ

株式会社安川電機 Σ-Vシリーズ 画像出典: 株式会社安川電機公式サイト

特徴

Σ-Vシリーズは、安川電機のサーボモータのラインラップの中でも、最も高速に作動させることができる製品になります。

速度周波数応答が1.6kHzと非常に速いため、制定時間を短縮させることができ、立ち上げ時間の短縮を行えます。

安川電機製の様々なターボアクチュエータとの互換性に優れているため、使用する機器への取り付け時の動作を、損失が少なくすることができます。

専用のソフトウェアを使用することで、配線の確認や回転速度の調整を簡単に行うことができます。

株式会社安川電機の会社概要

  • 会社所在地: 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号
  • URL: https://www.yaskawa.co.jp/
  • 創業: 1915年
  • 従業員数: 15,179人

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TBL-iIVシリーズ (中慣性シリーズ)

多摩川精機株式会社

特徴

TBL-iⅣは、多摩川精機社のサーボモータのラインラップの中でも、小型で中程度の慣性に対応している製品になります。

最小の40㎜サイズでは、大きさが40×40×51.4㎜と、他社のサーボモータの製品に比べてトップクラスの小ささになります。

高分解能のエンコーダや信頼性が高く、高性能なセンサが搭載されているため、正確な動作をします。

温度や振動、衝撃に強い世界最小のセンサが搭載されており、サーボモータ自体も低振動と定コギングで作動するため、長寿命で使用することができます。

多摩川精機株式会社の会社概要

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MELSERVO-J5

三菱電機株式会社 MELSERVO-J5 画像出典: 三菱電機株式会社公式サイト

特徴

MELSERVO-J5シリーズ対応サーボモータは、産業用のオープンネットワークであるCC-LinkIETSNに対応したサーボモータになります。

速度の周波数応答が3.5kHzと高速のため、製造工程における時間の短縮につながります。

回転サーボモータと、リニアサーボモータの大きく分けて2種類の製品から選択することができ、それぞれのサーボモータに対してもトルクや回転数の大きさから選択することができるため、使用用途に応じて適切な製品を入手できます。

アブソリュート方式のエンコーダが搭載されているため、メンテナンスのコストを削減できます。

三菱電機株式会社の会社概要

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MELSERVO-J4

三菱電機株式会社 MELSERVO-J4 画像出典: 三菱電機株式会社公式サイト

特徴

MELSERVO-J4シリーズのサーボモータは、業界最高水準の性能があるうえ、使用者の安全性や環境への取り組みにも重点を置いているサーボモータになります。

高分解能のアブソリュート方式のエンコーダを搭載しているため、高精度の位置決めが可能となります。

防塵や防水の規格である、IP67やIP55を満たしており、電源ケーブルなどの配線類を付加側と反付加側の両面から取り出すことができるなど、使いやすいことが特徴です。

三菱電機社独自のネットワークシステムによって、様々な機器との連携が可能です。

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NXシリーズ

オリエンタルモーター株式会社 NXシリーズ 画像出典: オリエンタルモーター株式会社公式サイト

特徴

ACサーボモータNXシリーズは、慣性が大きい回転や、ベルト機構に接続したときの回転駆動に対して、簡単に高精度の駆動が可能なサーボモータになります。

チューニングを自動で行ってくれるため、ローターの慣性の50倍までの駆動が可能となり、チューニングを行えば、ローター慣性の100倍の駆動が可能になります。

基本的な設定は、サーボモータのパネルにある接続端子とパソコンを接続し、専用のソフトウェアを使用することで、簡単に行うことができ、運転時の波形も見ることができます。

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